Question

【題目】如圖，等邊三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞制的等邊三角形導(dǎo)線框abc位于紙面內(nèi)，其bc邊與磁場(chǎng)邊界PQ平行，d、e分別為ab、ac的中點(diǎn)。導(dǎo)線框沿垂直于bc的方向向上勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，依次經(jīng)過(guò)圖中I、Ⅱ、Ⅲ位置。已知三角形OPQ的邊長(zhǎng)是三角形abc的倍，I位置時(shí)a點(diǎn)與O點(diǎn)重合，Ⅱ位置時(shí)d點(diǎn)、e點(diǎn)分別在OP、OQ上，Ⅲ位置時(shí)d點(diǎn)、e點(diǎn)在PQ上。則

A. 經(jīng)過(guò)Ⅱ位置和Ⅲ位置時(shí)，線框中的感應(yīng)電流方向相同

B. 經(jīng)過(guò)Ⅱ位置和Ⅲ位置時(shí)，線框中的感應(yīng)電流大小相等

C. 經(jīng)過(guò)Ⅱ位置和Ⅲ位置時(shí)，線框上de兩點(diǎn)間的電壓之比為2:1

D. 從Ⅰ位置到Ⅱ位置和從Ⅱ位置到Ⅲ位置的兩個(gè)過(guò)程中，穿過(guò)線框橫截面的電荷量之比為2:1

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

線圈經(jīng)過(guò)Ⅱ位置時(shí)磁通量增加，經(jīng)過(guò)Ⅲ位置時(shí)磁通量減小，則線框中的感應(yīng)電流方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)Ⅱ位置和Ⅲ位置時(shí)，線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度相同，均為de的長(zhǎng)度，可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，即線框中的感應(yīng)電流大小相等，選項(xiàng)B正確；若設(shè)線框的總電阻為R，則經(jīng)過(guò)Ⅱ位置時(shí)等效電源的外電路電阻為 ；經(jīng)過(guò)Ⅲ位置時(shí)等效電源的外電路電阻為，兩位置的電流相等，根據(jù)U=IR可知，經(jīng)過(guò)Ⅱ位置和Ⅲ位置時(shí)，線框上de兩點(diǎn)間的電壓之比為2:1，選項(xiàng)C正確；設(shè)線圈面積為S，則線圈在Ⅱ位置的磁通量，在Ⅲ位置的磁通量，根據(jù)可得，從Ⅰ位置到Ⅱ位置穿過(guò)線框橫截面的電荷量，從Ⅱ位置到Ⅲ位置過(guò)程中穿過(guò)線框橫截面的電荷量，即從Ⅰ位置到Ⅱ位置和從Ⅱ位置到Ⅲ位置的兩個(gè)過(guò)程中，穿過(guò)線框橫截面的電荷量之比為2:1，選項(xiàng)D正確.